全章复习与测试教学设计方案

第二章

组成细胞的分子（复习课）

一、复习目标

1.

考纲要求

（1）蛋白质、核酸的结构和功能

（2）糖类、脂质的种类和作用

（3）组成细胞的元素与无机物

（4）.组成细胞有机物的检测

2.命题规律

(1) 蛋白质和核酸的结构层次，结构和功能的多样性及其联系。

(2) 以基因表达为载体，考查核酸的组成、蛋白质合成过程及相关计算。

(3) 以种子萌发为素材，考查糖类和脂质的种类、功能及与细胞代谢的关系。

(4) 有机化合物的元素组成及水和无机盐的功能。

(5) 还原糖、脂肪和蛋白质检测的原理、过程及应用。

3. 复习方法

（1）以“元素→单体→多聚体→结构→功能”为线索构建蛋白质与核酸的概念图，明确两者的区别与联系。

（2）采用比较法复习元素与化合物的知识。从组成元素、种类、结构、功能等方面列表比较、记忆。

（3）联系细胞结构、细胞代谢及基因表达等内容，加深对相关化合物功能的理解。

二、复习过程

要点1

有机化合物的元素组成分析及应用

1.据“元素组成＋功能”推断有机物的种类

1

2.化合物元素组成在代谢中和遗传中的应用

(1)利用同位素示踪法通过标记特殊物质中的标志性元素，研究该物质在生物体内的合成运输等生理作用，如分别用探究噬菌体的遗传物质。

(2)从化合物的元素组成分析代谢产物：糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。

(3)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。

【典例1】如图所示为人体内不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(

) 32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，

A.若图中①为某种生物大分子的基本单位，则①最可能是氨基酸

B.若②遇苏丹Ⅲ染液出现橘黄色，则②最可能是脂肪

C.若③能储存和传递遗传信息，则③是DNA和RNA D.若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原

答案

C 要点2

蛋白质相关计算的三种解题策略

1.蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数及蛋白质的相对分子质量的计算

[方法依据]

可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着R基和H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，

2

如下图所示：

[妙法指津]

结合上面的示意图，可以得出如下规律：

(1)缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。

(2)蛋白质中氨(羧)基数＝肽链数＋R基上的氨(羧)基数＝各氨基酸中氨(羧)基的总数－肽键数。

(3)至少含有的氨基(羧基)数＝肽链条数。

(4)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量(氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量)－失水量(18×脱去的水分子数)。

注意

有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个H)。

(5)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。

2.多肽中各原子数的计算

[方法依据]

氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。而脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

[妙法指津]

(1)碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。

(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。

(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

(4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便，如：

①含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－氨基酸数。

②含2个羧基的氨基酸数＝O原子数－肽键数－2×肽链数

2③多肽中氨基酸数最大值＝多肽中N原子数。

3.氨基酸排列与多肽种类数的计算

[方法依据]

多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助下面的示意图

3

(▭代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律。(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)

【妙法指津】

(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽，那么形成三肽的种类：

即n3种。

(2)假若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类为nm种。

(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：

即n×(n－1)×(n－2)种。

(4)假若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，则形成n肽的种类：即n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！。

【典例2】

经测定，某多肽链分子式是C21HXOYN4S2(－SH＋－SH―→－S－S－＋2H)，其中含有一个二硫键(－S－S－)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是(

) A.该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸

B.该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5 C.该多肽形成过程中至少需要4种tRNA D.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56 答案

D 【以题说法】

要点3 图解糖类、脂质的种类与功能

4

1.糖类

(1)概念图

(2)糖类的不同分类标准

还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等

①按化学性质分

非还原糖：多糖、蔗糖等

②按功能分

a.细胞的重

要组成成分

b.细胞生命活动所需要的主要能源物质：葡萄糖

c.细胞的储能物质：淀粉、糖原。

2.脂质

纤维素：植物细胞壁的主要成分

脱氧核糖：DNA的组成成分

核糖：RNA的组成成分

5

【典例3】

下列关于细胞内化合物的分类和比较，正确的是(

)

答案

D 【以题说法】

1.分析此类问题要借助数学中集合的思想，明确各成分之间的从属关系。

2.解答此类问题时，要准确记忆和理解各物质(结构)概念的内涵和外延。

要点4

以代谢和实验为载体，考查水和无机盐的功能

1.细胞中的水

(1)生物体内水的代谢图解

(2)水与细胞代谢和抗逆性的关系

2.细胞中的无机盐

(1)无机盐的存在形式及功能

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(2)无机盐生理功能的实验验证

【典例4】

下列有关生物体内水和无机盐的叙述中错误的是(

) A.细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低

B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降

C.在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成

D.在探究小麦生长发育需要Mg2＋的实验中必需设置对照实验

答案

A 【易误辨析】

(1)自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；结合水与细胞中某些物质结合在一起存在。

(2)衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。

(3)不同种类的生物，同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。

要点5元素及其化合物结构与功能关系模式图答题模板

【典例5】以下是生物体内四种有机物的组成与功能关系图,请据图回答:

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(1)物质D的基本元素组成是

;SARS病毒体内物质H彻底水解后,产生的物质是

。

(2)F的结构具有多样性,主要是由

决定。现有一免疫球蛋白,它由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基

个。

(3)小麦种子细胞中,物质B主要是指

。

(4)相同质量的B和D彻底氧化分解,耗氧量较多的是

。

(5)小分子G是

,是由

、

和

构成的。

答案:(1)C、H、O 核糖、含氮碱基、磷酸

(2)氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其空间结构千差万别(变化多端) 4 (3)淀粉

(4)D (5)核苷酸

一分子五碳糖

一分子磷酸

一分子含氮碱基

【典例6】生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是(

)

A.人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有4种

B.大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种

C.a、b是生物体内遗传信息的携带者，C是生命活动的主要承担者

D.A、B的多样性由d中的n充分体现，C的多样性由e中的R充分体现

答案

B 【模板构建】

有关蛋白质与核酸关系的模式图千变万化，但却可用如下图示概括表示：

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课后巩固练习

一、选择题

1.真核细胞中蛋白质的主要作用是(

) ①构成染色体

②构成“膜结构”

③主要的能源物质

④组成多种酶

⑤组成各种激素

⑥调节细胞代谢

⑦组成维生素

⑧储存能源

A.①③⑤⑦

C.①②④⑤

答案

D 2.现有一种“十二肽”，分子式为CXHYNZOWS(Z>12，W>13)。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸，如图所示；下列对相关内容的叙述正确的是(

)

B.②④⑤⑧

D.①②④⑥

A.合成该多肽时，至少需36个密码子

B.控制合成该多肽相应的基因至少有36个碱基

C.将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(Z－12)个赖氨酸

D.该分子在是在核糖体上合成的，并且必需61种tRNA参与

答案

C 3肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素。军事上常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏。该毒素由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，据此判断下列说法中不正确的是(

)

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A.由结构图可知，肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质

B.图中该片段由5种单体组成，有4个肽键

C.一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和1个羧基

D.高温可使肉毒类毒素失活，主要原因是高温首先破坏蛋白质的空间结构

答案

C 3.右图表示一个由三条多肽链形成的蛋白

质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(

) A.组成该分子的氨基酸最多有20种

B.氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4 824 C.该分子至少含有三个游离的氨基

D.该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应

答案

B 4.下图表示糖类的化学组成和种类，其相关叙述正确的是(

)

A.①②③依次为单糖、二糖、多糖，均可水解

B.①②均可与斐林试剂发生反应出现砖红色沉淀

C.④⑤分别为纤维素、肌糖原，均可作为贮能物质

D.④可参与构成植物的细胞壁，用酶可将其破坏

答案

D 5.下图是将某油料作物种子置于温度、水分、通气等条件适宜的黑暗环境中培养过程中干重的变化情况。分析有关说法中不正确的是(

)

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A.检测种子中是否有脂肪，可用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色

B.前8天，种子干重增加的主要原因是脂肪转化为糖类

C.实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是O D.实验过程中，种子的总重量也和干重的变化趋势相同

答案

D 6.下列有关水的叙述，错误的是(

) ①自由水参与运输营养物质和代谢废物

②生物体内的化学反应离不开水

③水是组成细胞的成分之一

④细胞内水的存在形式为结合水和自由水

⑤自由水与结合水的比例与细胞代谢的强弱关系不大

⑥不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同

A.①④⑤

答案

C 二、非选择题

7.分析甲图和乙图，甲图A、B、C代表物质单体，①②③④表示物质合成或分解、转化途径，回答以下相关问题：

B.①②④

C.⑤⑥

D.③⑥

(1)甲图A、B、C代表的单糖分别是________、________、__________(填写具体名称)，其中属于非还原性二糖的是________。

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(2)人体在血糖浓度过高时，会通过乙图中______(填图中标号)途径合成多糖。

(3)肝糖原在合适条件下能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀吗？______，原因是________________________________________________________________ _________________________________________________________________。

(4)淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，这是某生物体内糖类的某些变化，此生物一定是______(填“动物”或“植物”)，原因是____________________________ __________________________________________________________________。

(5)北京填鸭育肥利用的是图乙中______(填图中标号)过程。

答案

(1)葡萄糖

果糖

半乳糖

蔗糖

(2)①②

(3)不能

肝糖原属于非还原性糖

(4)动物

能利用葡萄糖合成糖原

(5)④

8.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域，若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键，某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图。

(1)若蛋白外切酶处理该多肽，则会得到__________个氨基酸。

(2)短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少________个。

(3)该四十九肽只有第________号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于第________号位上。

答案

(1)49

(2)1

(3)22、23、49

17、31、32

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